下一个人才大缺口:量子计算研究人员-黑科技

初创公司 Zapata Computing 的创始人兼首席执行官克里斯托弗·萨瓦(Christopher Savoie)表示,他向三位专攻量子计算的外国科学家提供了就业机会,他在等他们的工作签证获得批准。

但几个月过去了,这家位于马萨诸塞州的坎布里奇市的公司仍在等待国务院批准这三位来自欧洲和亚洲专家的签证。

迟迟不获批不论是受收紧的移民政策还是政府的繁文缛节所影响,萨瓦先生的困境都是美国企业和大学日益关注的典型问题。除非政策和优先级有所改变,否则他们将无法吸引人才去发展量子计算技术,该项强劲的计算技术一旦发展起来可能会让当今的计算机看起来像玩具。

这是一个在美国科技行业中被反复讲述的故事。随着企业不断推出新技术,他们越来越发觉难以找到合格的工程师和研究人员。而且除了要面临收紧的移民法规外,他们还要与蒙特利尔、伦敦、巴黎和北京等科技中心进行人才竞争。

在量子计算领域,国际竞争是一个特别棘手的问题。因为从理论上讲,这些机器中的一台就可以破解世界上保护各国政府和企业内部敏感信息的加密技术。如果量子计算机能够被制造出来,它的计算能力比起现在的超级计算机将会有指数级的增长。

上个月,白宫科技政策办公室邀请了来自政府、行业和学术界的专家到华盛顿参加一个为期一天的量子技术政策会议。包括萨瓦在内的一些与会者表示,他们担心特朗普政府的移民政策可能会影响学术界和企业界的量子研究。

“令人担忧的是:美国仍然是科学,工程和技术领域最优秀,最聪明人才的目的地吗?”参加此次华盛顿会议的加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)物理学教授罗杰法尔·科恩(Roger Falcone)说。

下一个人才大缺口:量子计算研究人员-黑科技

Zapata Computing 在马萨诸塞州的坎布里奇市的办事处。初创公司在招聘合格的工程师和研究人员方面遇到麻烦,这种现象在试图推出新技术的公司中越来越普遍。

当没有那么多人了解这项技术时,就更加有问题了。 例如,在一种称为深度学习的人工智能中,据估计,不到 25,000 人可被视为真正的专家。

而量子计算领域的人才池甚至更小。据说,世界上不到一千人可以声称在该领域进行领先的研究。

美国物理学会的一项研究显示,今年申请美国物理博士课程的国际学生人数平均下降了12%,沿海地区的大学学生人数保持不变,但中部地区有明显的下降。

几十年来,量子计算纯粹是实验性的。该项技术于 20 世纪 80 年代初首次被提出来时,其目标是建造一个基于看似神奇的量子力学原理的系统。在过去几年中,科学家已经证明,如果只是小规模的话,他们可以制造这些机器。

传统的计算机中,晶体管以“比特”为单位存储信息,每个比特是 1 或 0。这些基本的数据片可以告诉计算机如何工作。

当某些类型的物质极小或极冷时,它们的行为会有所不同。这种差异允许量子比特(qubit)存储 1 和 0 的组合。两个量子比特可以同时容纳四个值。随着量子比特数量的增加,量子计算机的性能会有指数级的增长。

建造这些系统的科学家专门研究那些非常微小或寒冷的物体的物理学,这与我们平常所接触的物理学完全不同。

耶鲁大学(Yale University)物理学教授史蒂文•吉文(Steven Girvin)表示:“知道如何做到这一点的人并不多,这些机器是由物理学博士们准手工制造的。”

在过去几年中,美国一些科技巨头,以及越来越多的初创企业,都已经开始为商业客户建造量子机器。 他们相信量子计算机超越现在计算机所能做的东西,只需要几年的时间。

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如果可以建造量子计算机,在性能方面,它比起现在的超级计算机将有指数级的增长。 Zapata computing 去年成立,旨在将哈佛开发的量子计算技术商业化。

由于这些机器最终可能会破解当今的加密技术,一些人认为有理由保持谨慎,因为大量外国人进入这一领域。想方设法建立一个更大的美国本地人才池,可以解决这个敏感问题。

华盛顿智库新美国安全中心(Center for a New American Security)高级研究员保罗•沙雷(Paul Scharre)表示:“我们需要认识到有学术和工业间谍活动的可能性,解决办法不是关闭国外人进来的通道,而是找到更好地保护知识产权的方法。”

美国科技巨头如谷歌、IBM、英特尔和微软在量子计算领域发力加速前进,中国和欧洲亦如此。中国政府正在合肥建设一个耗资 100 亿美元的国家量子研究实验室,计划于 2020 年投入使用。中国电子商务巨头阿里巴巴也在建设自己的实验室。2016 年,欧盟在量子计算领域投资 10 亿欧元。

这些美国以外的技术竞赛能否超越美国并可能威胁到美国国家安全? 华盛顿智库哈德逊研究所(Hudson Institute)高级研究员赫尔曼(Arthur Herman)表示:“如果你说的是俄罗斯、中国或其他地方的量子计算机,那你就是在说一种武器化技术。”

好消息是,到目前为止,还没有人能够制造出一种商业上可行的量子计算机,所以有时间解决人才问题。国会议员和政府官员正在研究策略,以帮助确保可用人才的增长。

负责监督科技政策办公室(Office of Science and Technology Policy)量子战略的资深量子研究员雅各布•泰勒(Jacob Taylor)淡化了对其他国家可能击败美国量子计算的担忧,他表示:“我们长期以来一直是这个世界的领导者,”

在人工智能研究领域,许多人担心,在高薪、奖金和股票期权的诱惑下,过多人才从学术界转移到产业界。在量子领域,像泰勒博士这样的政策制定者希望通过资助大学和政府实验室的项目来解决这个问题。

国会正在考虑一项议案,该议案将在 2019 年至 2023 年期间为量子研究拨款 12.75 亿美元。这项名为《国家量子倡议法案》(National Quantum Initiative Act)的法案已在众议院获得通过,目前正在参议院等待全面投票。

“我认为国家正处在量子信息系统的十字路口,” 专门研究量子计算,并与政府组织合作研究这项技术的伊利诺斯大学(University of Illinois)物理学教授布莱恩•德马科(Brian DeMarco)说:“我看到事情没有进展,平衡不太好,这影响了我们的竞争力。”